JP2017191745A - 車両用照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】二次元空間光変調器を有するプロジェクタ型の車両用灯具を備えた車両用照明システムにおいて、安価な構成により、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを目立たなくする。
【解決手段】二次元空間光変調器２０の制御領域２０Ａを構成する複数の光制御素子として、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光制御素子群Ｇ１と、カットオフラインを介してロービーム用配光パターンと隣接する暗部を形成するための第２光制御素子群Ｇ２とを備えた構成とする。その上で、第１および第２光制御素子群Ｇ１、Ｇ２の境界部分Ｂに位置する複数の光制御素子（第３光制御素子群Ｇを構成する光制御素子）について、該光制御素子から投影レンズ１２に到達する光量を、第１および第２光制御素子群Ｇ１、Ｇ２の各々を構成する光制御素子から投影レンズ１２に到達する大小２つの光量の間において徐々に変化させる階調制御を、制御装置５０によって行う構成とする。
【選択図】図１

Description

本願発明は、二次元空間光変調器を有するプロジェクタ型の車両用灯具を備えた車両用照明システムに関するものである。

従来より、プロジェクタ型の車両用灯具の構成として、光源ユニットと投影レンズとの間に二次元空間光変調器が配置されたものが知られている。

例えば「特許文献１」には、二次元空間光変調器として光透過式の液晶シャッタを備えた車両用灯具が記載されている。

なお「特許文献２」には、プロジェクタ型の車両用灯具における投影レンズの構成として、その表面に微細な凹凸を設けたものが記載されている。

また「特許文献３」には、プロジェクタ型の車両用灯具における投影レンズの構成として、複数枚のレンズを組み合わせたものが記載されている。

特開２０１１−２３１５７号公報 特開昭６２−１１３３０１号公報 特開昭６１−４９３０２号公報

上記「特許文献１」に記載された車両用灯具においては、光源ユニットからの出射光を二次元空間光変調器および投影レンズを介して灯具前方へ照射することにより、明暗境界線を有する所要の配光パターン（例えばロービーム用配光パターン）を形成することが可能である。

しかしながら、このような車両用灯具においては、二次元空間光変調器を構成する複数の光制御素子が、上記配光パターンを形成するための光制御素子群と、その周囲の暗部を形成するための光制御素子群とに二分されているため、明暗境界線の近傍に投影レンズの色収差に起因する赤色や青色の色にじみが発生してしまう、という問題がある。

これに対し、上記「特許文献２」に記載されているように、投影レンズの表面に微細な凹凸を設けた構成とすれば、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを減少させることが可能となる。しかしながら、このようにした場合には、投影レンズを成形する金型の凹凸形状によって色にじみの減少度合が左右されてしまうため、安定的に色にじみを減少させるためには通常の金型よりも多くの維持管理が必要となり、その分だけ製造コストが上昇してしまう。

一方、上記「特許文献３」に記載されているように、投影レンズを複数枚のレンズで構成すれば、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを減少させることが可能となる。しかしながら、このようにした場合には、複数枚のレンズを精度良く組み付ける必要があるので、投影レンズ自体のコストおよびその製造コストが上昇してしまう。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、二次元空間光変調器を有するプロジェクタ型の車両用灯具を備えた車両用照明システムにおいて、安価な構成により、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを目立たなくすることができる車両用照明システムを提供することを目的とするものである。

本願発明は、二次元空間光変調器の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る車両用照明システムは、
投影レンズと、この投影レンズへ向けて光を出射する光源ユニットと、この光源ユニットと上記投影レンズとの間に配置された二次元空間光変調器とを備え、上記光源ユニットからの出射光を上記二次元空間光変調器および上記投影レンズを介して灯具前方へ照射することにより、明暗境界線を有する所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具と、上記二次元空間光変調器を制御する制御装置と、を備えた車両用照明システムにおいて、
上記二次元空間光変調器は、該二次元空間光変調器を構成する複数の光制御素子として、上記配光パターンを形成するための第１光制御素子群と、上記明暗境界線を介して上記配光パターンと隣接する暗部を形成するための第２光制御素子群とを備えており、
上記制御装置は、上記第１光制御素子群と上記第２光制御素子群との境界部分に位置する複数の光制御素子について、該光制御素子から上記投影レンズに到達する光量を、上記第１光制御素子群を構成する光制御素子から上記投影レンズに到達する光量と上記第２光制御素子群を構成する光制御素子から上記投影レンズに到達する光量との間において徐々に変化させる階調制御を行うように構成されている、ことを特徴とするものである。

上記「二次元空間光変調器」は、投影レンズに到達する光量を調整し得る複数の光制御素子を備えていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、光透過式の液晶シャッタ、反射型液晶、デジタルマイクロミラー（ＤＭＤ）等が採用可能である。

上記「光学ユニット」の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、光源からの直射光を投影レンズに到達させる構成、光源から出射した光をリフレクタで反射制御して投影レンズに到達させる構成、光源から出射した光をレンズで透過制御して投影レンズに到達させる構成等が採用可能である。

上記「所要の配光パターン」は、明暗境界線を有する配光パターンであれば、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、ロービーム用配光パターンやその一部を形成するための配光パターン、ハイビーム用配光パターンの一部を形成するための配光パターン、フォグランプ用の配光パターン等が採用可能である。

上記「階調制御」は、境界部分に位置する光制御素子から投影レンズに到達する光量を、第１光制御素子群を構成する光制御素子から投影レンズに到達する光量と第２光制御素子群を構成する光制御素子から投影レンズに到達する光量との間において徐々に変化させる制御であれば、その制御の具体的な内容は特に限定されるものではない。

本願発明に係る車両用照明システムにおいては、その車両用灯具の光源ユニットからの出射光を二次元空間光変調器および投影レンズを介して灯具前方へ照射することにより、明暗境界線を有する所要の配光パターンを形成することができる。

その際、上記二次元空間光変調器を構成する複数の光制御素子として、所要の配光パターンを形成するための第１光制御素子群と、明暗境界線を介して所要の配光パターンと隣接する暗部を形成するための第２光制御素子群とを備えているが、その境界部分に位置する複数の光制御素子について、該光制御素子から投影レンズに到達する光量を、第１光制御素子群を構成する光制御素子から投影レンズに到達する光量と第２光制御素子群を構成する光制御素子から投影レンズに到達する光量との間において徐々に変化させる階調制御が、制御装置によって行われるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、投影レンズからは、第１光制御素子群の端部に位置する光制御素子から到達した光と境界部分に位置する光制御素子から到達した光とが部分的に重複した状態で灯具前方へ出射されることとなるので、明暗境界線の近傍に発生する赤色や青色の色にじみを減少させて明暗境界線を白色にボケた状態で形成することができる。そしてこれにより、投影レンズの色収差に起因して明暗境界線の近傍に発生する色にじみを目立たなくすることができる。

したがって、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを減少させるために、従来のように、投影レンズの表面に微細な凹凸を設けたり、投影レンズを複数枚のレンズで構成したりする必要をなくすことができ、これにより車両用灯具を安価に構成することができる。

このように本願発明によれば、二次元空間光変調器を有するプロジェクタ型の車両用灯具を備えた車両用照明システムにおいて、安価な構成により、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを目立たなくすることができる。

上記構成において、制御装置による階調制御として、境界部分に位置する光制御素子から投影レンズに到達する光量を、中間に変曲点を有する滑らかな曲線に略沿って変化させる制御を行う構成とすれば、第１光制御素子群の端部に位置する光制御素子から投影レンズに到達した光と境界部分に位置する光制御素子から投影レンズに到達した光とを効率良く重複させることができる。そしてこれにより、明暗境界線の近傍に発生する色にじみを一層目立たなくすることができる。

上記構成において、光源ユニットとして、光源とこの光源からの光を制御することにより中心部が明るい光線束を出射させるように構成された光学部材とを備えた構成とすれば、明暗境界線を有する所要の配光パターンを中心領域が明るい配光パターンとして形成することが容易に可能となる。

本願発明の一実施形態に係る車両用照明システムを示す図であって、その車両用灯具を側断面で示す図 図１のII-II線方向矢視図 図２のIII 部詳細図 上記実施形態において行われる階調制御の内容を、従来例と共に示す図 上記階調制御の２つの具体例を示す図 上記車両用灯具からの照射光によって形成されるロービーム用配光パターンを示す図 上記実施形態の変形例を示す、図１と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用照明システム１００を示す図であって、その車両用灯具１０を側断面で示す図である。また、図２は、図１のII-II線方向矢視図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る車両用照明システム１００は、車両用灯具１０と、この車両用灯具１０を制御する制御装置５０とを備えた構成となっている。

車両用灯具１０は、プロジェクタ型の灯具ユニットであって、図示しないランプボディと透光カバーとで形成される灯室内に収容された状態で用いられるようになっている。なお、図１において左方向が灯具前方である（車両前方でもある）。

この車両用灯具１０は、投影レンズ１２と、この投影レンズ１２へ向けて光を出射する光源ユニット１４と、この光源ユニット１４と投影レンズ１２との間に配置された二次元空間光変調器２０とを備えた構成となっている。

そして、この車両用灯具１０は、光源ユニット１４からの出射光を二次元空間光変調器２０および投影レンズ１２を介して灯具前方へ照射することにより、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンとを選択的に形成し得る構成となっている。

投影レンズ１２は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを有しているが、車両用灯具１０が上記ランプボディに組み込まれた状態では、その光軸Ａｘが車両前後方向に対して０．５〜０．６°程度下向きの方向に延びた状態で配置されるようになっている。

この投影レンズ１２は、前面が凸面で後面が平面の平凸非球面レンズであって、その周縁部においてホルダ１６に固定支持されている。そして、この投影レンズ１２は、その後側焦点面（すなわち投影レンズ１２の後側焦点Ｆを含む焦点面）上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーンに投影するようになっている。

光源ユニット１４は、光源３２と、この光源３２からの光を反射制御するリフレクタ３４と、このリフレクタ３４で反射した光源３２からの光を前方へ向けて正反射させるミラー部材３６と、これらを支持するベース部材３８とを備えた構成となっている。

光源３２は、横長矩形状の発光面を有する白色発光ダイオードであって、その発光面を前方へ向けた状態でベース部材３８に固定支持されている。このベース部材３８は、ホルダ１６に固定支持されている。

リフレクタ３４は、光源３２を前方側から覆うようにして配置されており、その後端縁においてベース部材３８に固定支持されている。このリフレクタ３４は、光源３２からの光を上方へ向けて収束光として反射させるようになっている。その際、このリフレクタ３４の反射面３４ａは、光源３２からの光を、光軸Ａｘを含む鉛直面に沿った方向よりも光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿った方向に関して収束度合が小さくなるように反射させる曲面で構成されている。

ミラー部材３６は、光軸Ａｘ上において、前方へ向けて斜め上方に傾斜した状態で配置された熱線透過ミラーで構成されており、その下端部においてベース部材３８に固定支持されている。その際、このミラー部材３６は、光源３２からの出射光のうちその発光面の面直方向に出射してリフレクタ３４で反射した光が、投影レンズ１２の後側焦点Ｆ付近に到達するように、その傾斜角度が設定されている。

そしてこれにより、光源ユニット１４は、中心部が明るい光線束を投影レンズ１２へ向けて出射させるようになっている。

二次元空間光変調器２０は、光透過式の液晶シャッタで構成されており、投影レンズ１２の後側焦点Ｆの位置において光軸Ａｘと直交する鉛直面に沿って配置されている。

この二次元空間光変調器２０は、前後方向に所定間隔をおいて配置された１対の透明基板２２と、これら１対の透明基板２２の間に配置された液晶部材２４と、１対の透明基板２２の外面（すなわち前方側の透明基板２２の前面および後方側の透明基板２２の後面）に配置された１対の偏光板２６とを備えており、その周囲においてフレーム部材２８に固定支持されている。

１対の透明基板２２は、いずれもガラス基板で構成されており、各透明基板２２の内面には、図示しない透明電極および配向膜が形成されている。これら１対の透明基板２２は、光軸Ａｘを中心として横長矩形状に形成されている。

二次元空間光変調器２０においてフレーム部材２８で囲まれた横長矩形状の領域が、ミラー部材３６からの反射光の透過度合を制御する制御領域２０Ａであって、この制御領域２０Ａにミラー部材３６からの反射光がすべて入射するようになっている。

この二次元空間光変調器２０は、そのフレーム部材２８の下端部においてホルダ１６に固定支持されている。

図３は、図２のIII 部詳細図である。

同図にも示すように、二次元空間光変調器２０の制御領域２０Ａは、縦横格子状に配置された複数の光制御素子２０ｓで構成されている。各光制御素子２０ｓは、サブミクロンのサイズで形成されている。

これら複数の光制御素子２０ｓは、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光制御素子群Ｇ１と、ハイビーム用配光パターンを形成するための第２光制御素子群Ｇ２と、これら第１光制御素子群Ｇ１と第２光制御素子群Ｇ２との境界部分Ｂに位置する第３光制御素子群Ｇ３とからなっている。

図２に示すように、第１光制御素子群Ｇ１は、第２光制御素子群Ｇ２の上方側に位置しており、その下端縁は灯具正面視において光軸Ａｘから右方向に水平に延びるとともに光軸Ａｘから左斜め下方に僅かに延びた後左方向に水平に延びている。

第１光制御素子群Ｇ１を構成する光制御素子２０ｓは、常時透光モードに維持されており、ミラー部材３６からの反射光の透過を許容するようになっている。

一方、第２光制御素子群Ｇ２を構成する光制御素子２０ｓは、ロービーム点灯時には遮光モードになってミラー部材３６からの反射光を遮光（図１に遮光された反射光の光路を２点鎖線で示す）する一方、ハイビーム点灯時には透光モードになってミラー部材３６からの反射光の透過を許容するようになっている。

そして、ロービーム点灯時には、第１光制御素子群Ｇ１の下端縁（あるいは第２光制御素子群Ｇ２の上端縁）によって、ロービーム用配光パターンのカットオフライン（明暗境界線）を形成するようになっている。

第１光制御素子群Ｇ１と第２光制御素子群Ｇ２との境界部分Ｂに位置する第３光制御素子群Ｇ３は、第１光制御素子群Ｇ１の下端縁に沿って帯状に延びている。そして、この第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子２０ｓは、ハイビーム点灯時には透光モードになってミラー部材３６からの反射光の透過を許容する一方、ロービーム点灯時には遮光モードと透光モードとの中間の階調制御モードになってミラー部材３６からの反射光の透過を段階的に許容するようになっている（これについては後述する）。

光源３２および二次元空間光変調器２０は、制御装置５０に接続されており、この制御装置５０は、ライトスイッチ５２およびビーム切換えスイッチ５４に接続されている。

そして、制御装置５０は、ライトスイッチ５２からの入力によって光源３２の点消灯を行うとともに、ビーム切換えスイッチ５４からの入力によって、第２光制御素子群Ｇ２を構成する光制御素子２０ｓの遮光モードと透光モードとの切換え制御と、第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子２０ｓの階調制御とを行うようになっている。

図４は、ロービーム点灯時に行われる制御装置５０による階調制御の内容を、従来例と共に示す図である。

図４（ａ１）は、二次元空間光変調器２０の制御領域２０Ａにおけるミラー部材３６からの反射光の透過光量を、図３のIV−IV線断面の位置において示す図である。

図４（ａ１）に示すように、第１光制御素子群Ｇ１を構成する光制御素子２０ｓにおいては、ミラー部材３６からの反射光の透過光量は最大値に維持されている。一方、第２光制御素子群Ｇ２を構成する光制御素子２０ｓにおいては、ミラー部材３６からの反射光の透過光量は最小値（ゼロ）に維持されている。そして、第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子２０ｓにおいては、第２光制御素子群Ｇ２との境界位置Ｂ２から第１光制御素子群Ｇ１との境界位置Ｂ１に近づくに従ってミラー部材３６からの反射光の透過光量が徐々に増大するようになっている。

この透過光量の変化を示す曲線Ｃは、境界位置Ｂ１と境界位置Ｂ２との中間に変曲点を有する滑らかな曲線（例えば境界位置Ｂ１と境界位置Ｂ２との中央位置に変曲点を有するシグモイド曲線等）に設定されている。

一方、図４（ｂ１）は、従来の二次元空間光変調器の制御領域におけるミラー部材からの反射光の透過光量を示す、図４（ａ１）と同様の図である。

図４（ｂ１）に示すように、従来の二次元空間光変調器においては、その制御領域を第１光制御素子群Ｇ１と第２光制御素子群Ｇ２とに二分する制御が行われるので、その境界位置において、ミラー部材３６からの反射光の透過光量が最小値（ゼロ）から最大値に階段状に変化する。

このため、従来の二次元空間光変調器の制御領域を透過した後に投影レンズから出射した光によって、例えば図４（ｂ２）に示すような矩形状暗部Ｄを有する配光パターンが形成されたとすると、この矩形状暗部Ｄの両端縁の近傍には、投影レンズの色収差に起因する赤色の色にじみＢｒや青色の色にじみＢｂが発生してしまう。

これに対し、本実施形態の二次元空間光変調器２０においては、第１光制御素子群Ｇ１と第２光制御素子群Ｇ２との境界部分Ｂに位置する第３光制御素子群Ｇ３の存在により、ミラー部材３６からの反射光の透過光量が曲線Ｃに沿って徐変するので、二次元空間光変調器２０の制御領域２０Ａを透過した後に投影レンズ１２から出射した光は、第１光制御素子群Ｇ１において境界位置Ｂ１寄りに位置する光制御素子２０ｓから投影レンズ１２に到達した光と第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子２０ｓから投影レンズ１２に到達した光とが部分的に重複したものとなる。

したがって、投影レンズ１２からの出射光によって、例えば図４（ａ２）に示すような矩形状暗部Ｄを有する配光パターンが形成されたとすると、この矩形状暗部Ｄの両端縁の近傍には、赤色や青色の色にじみではなく白色のボケＢｎが発生することとなる。

次に、ロービーム点灯時に制御装置５０によって行われる階調制御（すなわち、第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子２０ｓにおいてミラー部材３６からの反射光の透過光量を曲線Ｃに略沿って徐変させるために行われる制御）の具体例について説明する。

図５は、制御装置５０による階調制御の２つの具体例を示す図である。

図５（ａ１）〜（ａ３）は、ＰＷＭ制御によって階調制御を時間的に行う例を示す図である。

この階調制御においては、第３光制御素子群Ｇ３を構成する複数の光制御素子２０ｓのうち、境界位置Ｂ２寄りに位置する光制御素子２０ｓに対しては図５（ａ１）に示すようにパルス幅を狭くし（すなわち通電時間を短くし）、境界位置Ｂ１寄りに位置する光制御素子２０ｓに対しては図５（ａ３）に示すようにパルス幅を広くし、境界位置Ｂ１と境界位置Ｂ２との中央に位置する光制御素子２０ｓに対しては図５（ａ２）に示すようにパルス幅を中間的な幅に設定することにより、ミラー部材３６からの反射光の透過光量を曲線Ｃに略沿って徐変させるようになっている。

図５（ｂ）は、透光モードの光制御素子２０ｓの比率を変化させることによって階調制御を空間的に行う例を示す図である。

この階調制御においては、第３光制御素子群Ｇ３において、境界位置Ｂ２から境界位置Ｂ１に近づくに従って、遮光モードの光制御素子２０ｓの数を徐々に減少させて透光モードの光制御素子２０ｓの数を徐々に増大させることにより、ミラー部材３６からの反射光の透過光量を曲線Ｃに略沿って徐変させるようになっている。

図６は、車両用灯具１０からの照射光によって車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーンに形成されるロービーム用配光パターンＰＬを透視的に示す図である。

このロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を有している。このカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを鉛直方向に通るＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延びており、Ｖ−Ｖ線よりも右側の対向車線側部分が下段カットオフラインＣＬ１として形成されるとともに、Ｖ−Ｖ線よりも左側の自車線側部分が、この下段カットオフラインＣＬ１から傾斜部を介して段上がりになった上段カットオフラインＣＬ２として形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいて、下段カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅは、Ｈ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置している。そして、このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、そのエルボ点Ｅの近傍領域が高光度領域ＨＺとして形成されている。

このロービーム用配光パターンＰＬにおいては、そのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２が多少ボケた明暗境界線として形成されている。その際、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２から上方にはみ出した光によって、赤色や青色の色にじみではなく白色のボケＢｎ（図７において破線で示す）が発生している。

なお、図７において２点鎖線で外形形状を示す配光パターンは、ハイビーム用配光パターンＰＨである。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態に係る車両用照明システム１００においては、その車両用灯具１０の光源ユニット１４からの出射光を二次元空間光変調器２０および投影レンズ１２を介して灯具前方へ照射することにより、ロービーム用配光パターンＰＬ（所要の配光パターン）を形成することができる。

その際、二次元空間光変調器２０を構成する複数の光制御素子２０ｓとして、ロービーム用配光パターンＰＬを形成するための第１光制御素子群Ｇ１と、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２（明暗境界線）を介してロービーム用配光パターンＰＬと隣接する暗部を形成するための第２光制御素子群Ｇ２とを備えているが、その境界部分Ｂに位置する複数の光制御素子２０ｓ（すなわち第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子２０ｓ）について、該光制御素子２０ｓから投影レンズ１２に到達する光量を、第１光制御素子群Ｇ１を構成する光制御素子２０ｓから投影レンズ１２に到達する光量と第２光制御素子群Ｇ２を構成する光制御素子２０ｓから投影レンズ１２に到達する光量との間において徐々に変化させる階調制御が、制御装置５０によって行われるようになっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、投影レンズ１２からは、第１光制御素子群Ｇ１の下端部に位置する光制御素子Ｇ１から到達した光と境界部分Ｂに位置する光制御素子Ｇ１から到達した光とが部分的に重複した状態で灯具前方へ出射されることとなるので、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍に発生する赤色や青色の色にじみを減少させてカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２を白色にボケた状態で形成することができる。そしてこれにより、投影レンズ１２の色収差に起因してカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍に発生する色にじみを目立たなくすることができる。

したがって、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍に発生する色にじみを減少させるために、従来のように、投影レンズ１２の表面に微細な凹凸を設けたり、投影レンズ１２を複数枚のレンズで構成したりする必要をなくすことができ、これにより車両用灯具１０を安価に構成することができる。

このように本実施形態によれば、二次元空間光変調器２０を有するプロジェクタ型の車両用灯具１０を備えた車両用照明システム１００において、安価な構成により、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍に発生する色にじみを目立たなくすることができる。

特に本実施形態においては、制御装置５０による階調制御として、境界部分Ｂに位置する光制御素子２０ｓから投影レンズ１２に到達する光量を、中間に変曲点を有する滑らかな曲線Ｃに略沿って変化させる制御を行う構成となっているので、第１光制御素子群Ｇ１の下端部に位置する光制御素子Ｇ１から投影レンズ１２に到達した光と境界部分Ｂに位置する光制御素子Ｇ１から投影レンズ１２に到達した光とを効率良く重複させることができる。そしてこれにより、カットオフラインＣＬ１、ＣＬ２の近傍に発生する色にじみを一層目立たなくすることができる。

また本実施形態においては、光源ユニット１４として、光源３２とこの光源３２からの光を制御することにより中心部が明るい光線束を出射させるように構成されたリフレクタ３４およびミラー部材３６（光学部材）とを備えているので、ロービーム用配光パターンＰＬを中心領域が明るい配光パターンとして形成することが容易に可能となる。

上記実施形態においては、光源ユニット１４として、リフレクタ３４で上向きに反射した光源３２からの光をミラー部材３６で正反射させて二次元空間光変調器２０に到達させる構成となっているが、上向きに配置された光源３２からの光をリフレクタ３４で前向きに反射させて直接二次元空間光変調器２０に到達させる構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、左配光のロービーム用配光パターンＰＬを形成する場合について説明したが、右配光のロービーム用配光パターンＰＬを形成する場合等においても、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る車両用照明システム２００を示す、図１と同様の図である。

同図に示すように、この車両用照明システム２００の基本的な構成は上記実施形態に係る車両用照明システム１００と同様であるが、その車両用灯具１１０の構成の一部が上記実施形態に係る車両用灯具１０と異なっている。

すなわち、本変形例の車両用灯具１１０もプロジェクタ型の灯具ユニットとして構成されているが、その光源ユニット１１４として光源１３２とこれを支持するベース部材１３８とを備えた、直射型の灯具ユニットとして構成されている。

光源１３２は、上記実施形態の光源３２と同様、横長矩形状の発光面を有する白色発光ダイオードであって、その発光面を光軸Ａｘ上において前方へ向けた状態でベース部材１３８に固定支持されている。このベース部材１３８は、ホルダ１１６に固定支持されている。

また、本変形例の車両用灯具１１０は、その二次元空間光変調器１２０の制御領域１２０Ａを構成する複数の光制御素子が、上記実施形態の場合と同様、ロービーム用配光パターンを形成するための第１光制御素子群Ｇ１と、ハイビーム用配光パターンを形成するための第２光制御素子群Ｇ２と、その境界部分Ｂに位置する第３光制御素子群Ｇ３とで構成されているが、第１および第２光制御素子群Ｇ１、Ｇ２の周辺領域が、常時遮光モードに維持された第４光制御素子群Ｇ４として構成されている点で、上記実施形態に係る車両用灯具１０と異なっている。

すなわち、本変形例においては、光源１３２からの直射光が二次元空間光変調器１２０の制御領域１２０Ａの全域に到達することとなるが、第４光制御素子群Ｇ４の存在によって、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの外形形状を規定するようになっている。

本変形例においても、制御装置５０により、光源１３２の点消灯を行うとともに、第２光制御素子群Ｇ２を構成する光制御素子の遮光モードと透光モードとの切換え制御と、第３光制御素子群Ｇ３を構成する光制御素子の階調制御とを行うようになっている。

本変形例の構成を採用した場合においても、上記実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることができる。

上記変形例において、第１光制御素子群Ｇ１における光透過度合を全領域一律ではなく領域毎に異なった値にする制御を、制御装置５０によって行う構成とすることも可能である。例えば、光軸Ａｘ付近の領域では光透過度合を大きくする一方、光軸Ａｘから離れた領域では光透過度合を小さくすることにより、ロービーム用配光パターンを中心領域が相対的に明るい配光パターンとして形成することが可能である。

なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

１０、１１０ 車両用灯具
１２ 投影レンズ
１４、１１４ 光源ユニット
１６、１１６ ホルダ
２０、１２０ 二次元空間光変調器
２０Ａ、１２０Ａ 制御領域
２０ｓ 光制御素子
２２ 透明基板
２４ 液晶部材
２６ 偏光板
２８ フレーム部材
３２、１３２ 光源
３４ リフレクタ（光学部材）
３４ａ 反射面
３６ ミラー部材（光学部材）
３８、１３８ ベース部材
５０ 制御装置
５２ ライトスイッチ
５４ ビーム切換えスイッチ
１００、２００ 車両用照明システム
Ａｘ 光軸
Ｂ 境界部分
Ｂ１、Ｂ２ 境界位置
Ｂｎ 白色のボケ
Ｂｂ 青色の色にじみ
Ｂｒ 赤色の色にじみ
Ｃ 曲線
ＣＬ１ 下段カットオフライン（明暗境界線）
ＣＬ２ 上段カットオフライン（明暗境界線）
Ｄ 矩形状暗部
Ｅ エルボ点
Ｆ 後側焦点
Ｇ１ 第１光制御素子群
Ｇ２ 第２光制御素子群
Ｇ３ 第３光制御素子群
Ｇ４ 第４光制御素子群
ＨＺ 高光度領域
ＰＨ ハイビーム用配光パターン
ＰＬ ロービーム用配光パターン（所要の配光パターン）

Claims (3)

1. 投影レンズと、この投影レンズへ向けて光を出射する光源ユニットと、この光源ユニットと上記投影レンズとの間に配置された二次元空間光変調器とを備え、上記光源ユニットからの出射光を上記二次元空間光変調器および上記投影レンズを介して灯具前方へ照射することにより、明暗境界線を有する所要の配光パターンを形成するように構成された車両用灯具と、上記二次元空間光変調器を制御する制御装置と、を備えた車両用照明システムにおいて、
   上記二次元空間光変調器は、該二次元空間光変調器を構成する複数の光制御素子として、上記配光パターンを形成するための第１光制御素子群と、上記明暗境界線を介して上記配光パターンと隣接する暗部を形成するための第２光制御素子群とを備えており、
   上記制御装置は、上記第１光制御素子群と上記第２光制御素子群との境界部分に位置する複数の光制御素子について、該光制御素子から上記投影レンズに到達する光量を、上記第１光制御素子群を構成する光制御素子から上記投影レンズに到達する光量と上記第２光制御素子群を構成する光制御素子から上記投影レンズに到達する光量との間において徐々に変化させる階調制御を行うように構成されている、ことを特徴とする車両用照明システム。
2. 上記制御装置は、上記階調制御として、上記境界部分に位置する複数の光制御素子から上記投影レンズに到達する光量を、中間に変曲点を有する滑らかな曲線に略沿って変化させる制御を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用照明システム。
3. 上記光源ユニットは、光源と、この光源からの光を制御することにより中心部が明るい光線束を出射させるように構成された光学部材とを備えている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用照明システム。

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